Читать книгу Диалоги на руинах империи - Борис Иванович Мальчиков - Страница 6

Спустя месяц.

– Ну что, продолжим наше путешествие по дебрям современной фундаментальной физики? – сказал один другому.

– Ты произносишь такие слова, от которых оторопь берет. Фундаментальная физика! Да что я в этом понимаю? Что может понимать в этом простой инженер? Самое большее – это классическая механика, да и то поверхностно.

– Джура, ты удивишься, но именно это и требуется, для беспристрастной критики сознанием, не затуманенным современными стереотипами и догмами. Знаешь, что говорил на эту тему Эйнштейн? А он сказал как-то: «Все знают, что нечто невозможно, тут приходит тот, который этого не слышал и решает задачу». Так что бодрее и с оптимизмом в путь! Мне тоже раньше казалось, как и многим, что фундаментальная физика недоступна простому смертному, она лишь для узкого круга посвященных «жрецов». Думаю, что не в последнюю очередь именно из-за этого круг критиков весьма узок. Фундаментальные понятия обязаны быть простыми и понятными, иначе на них не построить устойчивого здания. Если они недоступны осознанию, тогда это не наука, а религия. То, что они просты, я попробую доказать. Возьмем, например, СТО – специальную теорию относительности Эйнштейна. Звучит грозно. На самом деле это всего-навсего теория о законах природы в инерциальных системах отсчета (ИС), т. е. двигающихся в пространстве равномерно и прямолинейно, без ускорений. Первое, что она утверждает, то, что никакой физический эксперимент на объекте не позволяет определить, покоится ли он, или движется равномерно и прямолинейно. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной ИС к другой. Это означает на практике то, что тебе в штиль не удастся понять в закрытой каюте корабля, движется ли он относительно берега, или покоится без движения. В этом и состоит принцип относительности, относительности движения. Нет возможности определить, что движется – корабль или берег, все зависит от тебя самого, что ты считаешь точкой отсчета. Это легко понять, если отвлечься от нашей интуитивной привычки мерить все относительно земли. Думаю, что мало кто в этом усомнится. Второе, что скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех ИС отсчета. Это утверждение не очевидно. Поэтому его мы должны взять на веру как аксиому. Каковы последствия неочевидности, проанализируем позже. Третье, что пространство и время однородны (шкала измерений равномерна). Пространство является изотропным (одинаковым по всем направлениям). Это утверждение также следует принимать как аксиому. Последствия рассмотрим также позже. К тому же следует отметить, что перечисленные три пункта составляют единую систему и не могут быть взаимно противоречивыми. Последствия одного утверждения не могут противоречить другому утверждению. Такая система получила название постулатов СТО Эйнштейна и лежит в основах современных физических представлений.

А теперь начнем проводить умозрительные эксперименты, проверяя систему на непротиворечивость. Подобный способ эксперимента весьма характерен для теоретической физики, применявшийся с доисторических времен. Проверим, как сочетаются два первых постулата, т. е. относительность движения и постоянство скорости света в любой ИС.

Представим себе глухой вагон (вагон без окон), движущийся равномерно и прямолинейно. Классическая схема, использовавшаяся самим Эйнштейном. Два наблюдателя сидят на одной скамейке у дальней стены вагона и играют в игру, где выигрывает тот, кто первым коснется лучом лазера мишени на противоположной стене. Причем лазеры игроков включаются одной кнопкой. Первое впечатление, что игра странная и никто выиграть не имеет шанса. Однако это до тех пор, пока мы не вспомнили принцип относительности движения. Оба наблюдателя не знают, движутся ли они, или покоятся, причем мнения обоих могут различаться, в полном соответствии с первым постулатом. Если один считает, что вагон движется в направлении луча лазера, то его луч достигнет мишени позже того, который считает вагон неподвижным, так как стенка с мишенью за время движения луча отодвинется от стартовой точки и расстояние для его прохождения будет больше. Неподвижный наблюдатель выиграл. Но все может поменяться на противоположную ситуацию в зависимости от соотношения мнений наблюдателей. Результат определяется не реальной ситуацией, а лишь мнением наблюдателя. Не кажется ли это странным? Мы, привыкшие к разнообразию противоречивых мнений в период падения всяческих авторитетов, можем принять это вполне нормальным. Но вот если ситуацию представить так, что на кон поставлены не деньги, а жизнь, то получим наблюдателя одновременно живым и мертвым. А как это может быть? Здесь понятие относительности не действует. Джура, прошу тебя, рассей мои заблуждения! Иначе я могу подумать, что болен шизофренией с манией величия. Не может быть, что я один такой умный, а другие не видят здесь противоречий. Найди ошибку в моих рассуждениях!

– Твоя задача для меня несколько неожиданна. Думаю, что вот так сразу на нее не смогу ответить. Следует подумать… Если следовать твоей логике, то, несомненно, приду к полученному тобой результату. Критика возможна, если на то же самое взглянуть под другим углом. Задам себе вопрос: в чем суть выявленного тобой парадокса? Полагаю, что она во внутреннем противоречии принципа относительности движения и абсолютности величины скорости света в любой инерциальной системе отсчета. Значит, нужно построить иной эксперимент с участием обоих принципов и посмотреть, что получится. Давай-ка я попробую порассуждать. Что такое инерциальная система отсчета? Как я понимаю, это математическая модель некоторого материального объекта, с которым она жестко связана. Что есть свет? Как уже говорилось, это материальный объект – фотон, обладающий при определенных обстоятельствах волновыми свойствами. В условиях абсолютно пустого пространства это точно фотон, ведь волна в отсутствии материальной среды невозможна. Если связать систему отсчета с фотоном (почему бы и нет?), то все материальные объекты будут двигаться с одинаковой скоростью, не имея возможности двигаться относительно друг друга. Здесь явный тупик. Но, может быть, некорректно связывать ИС с фотоном? Он что, не материален, не локализован в пространстве? Совсем недавно доказывалось обратное, и именно самим Эйнштейном. Нобелевскую премию по физике он получил не за СТО, а за объяснение через существование частицы фотона, открытого Столетовым фотоэффекта. Так что мой эксперимент не опроверг твоих сомнений. Вынужден признать противоречивость постулатов СТО. Скажу более того, что система постулатов даже с первого внимательного взгляда на нее может показаться противоречивой. В ней чувствуется попытка совместить несовместимое, а именно – относительность движения с абсолютностью скорости света. Дажевнесение в первый постулаттезиса об инвариантности законов природы не излечивает систему от противоречий. Откровенно говоря, и мне теперь кажется удивительным, как столь хрупкая для критики система могла стать основой для всей современной системы физических знаний. Думаю, что в данный момент нужно разуму дать передышку, позволить улечься в голове сумбуру и подумать о том, как так могло получиться. Давай оставим это до следующего раза!